四级承试设备-串联谐振电路的测量

发布日期：2020-06-12　点击：3164次

1. 学习用实验方法测试R、C、L串联谐振电路的幅频特性曲线。 2. 认真研究电路发生谐振的条件，特点，电路品质因数和物理意义。

二、实验原理

1. 在图1所示的R、C、L串联电路中，当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压U0作为响应，当输入电压Ui的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出U0之值，然后以f为横坐标，以U0/Ui为纵坐标（因Ui不变，故也可直接以U0为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图2所示。

一、实验目的

1. 学习用实验方法测试R、C、L串联谐振电路的幅频特性曲线。 2. 认真研究电路发生谐振的条件，特点，电路品质因数和物理意义。

二、实验原理

1. 在图1所示的R、C、L串联电路中，当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压U0作为响应，当输入电压Ui的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出U0之值，然后以f为横坐标，以U0/Ui为纵坐标（因Ui不变，故也可直接以U0为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图2所示。

2. 在f=f0=1/[2π（LC）½]处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点成为谐振频率。

此时XL=XC，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压Ui同相位。从理论上讲，此时Ui=UR=U0，UL=UC=QUi，式中的Q成为电路的品质因数。

3. 电路品质因数Q值的两种测量方法

一是根据公式Q=UL/U0=UC/U0测定，UC与UL分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f=f2-f1，再根据Q=f0/( fh-fl)求出Q值。式中f0为谐振频率，f2和f1是失谐时，亦即输出电压的幅度下降到最大值的1/（2½）（=0.707）倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性和通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。